JPS61207004A - 電磁石制御装置 - Google Patents

電磁石制御装置

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JPS61207004A
JPS61207004A JP4735985A JP4735985A JPS61207004A JP S61207004 A JPS61207004 A JP S61207004A JP 4735985 A JP4735985 A JP 4735985A JP 4735985 A JP4735985 A JP 4735985A JP S61207004 A JPS61207004 A JP S61207004A
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JP
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electromagnet
excitation
circuit
current
ignition
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JP4735985A
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JPH0447965B2 (ja
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Tomio Katayama
片山 富男
Kunio Kajitani
梶谷 邦夫
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings

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  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Manipulator (AREA)
  • Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、クレーン等に使用される吊上げ電磁石(以下
、電磁石と称する)の励磁・消磁操作を制御する電磁石
制御装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の電磁石制御装置は、第3図に示すとおシ。
交流電源1と、交流電源開閉器2と、変圧器3と。
交流を直流に変換するダイオード整流回路4と。
直流電、磁接触器5および6と、逆励磁用抵抗器7と、
励磁用抵抗器8と、電磁接触器9と、放電抵抗器10と
、放電用電磁接触器11と、吊上げ電磁石12とから構
成される装置 電磁石12を励磁する場合には、交流電源開閉器2を閉
路する。これにより、交流電源1の電圧は変圧器3によ
シ所定の電圧に変換され、ダイオード整流回路4にて直
流電圧は変換される。この直流電圧は、直流電磁接触器
5を閉路することにより、電磁石12に印加され、電磁
石12が励磁される。
次に電磁石12を消磁する場合には、まず直流電磁接触
器5を閉路して電磁石12への励磁電流を遮断する。こ
の時、放電用電磁接触器1工が閉路して放電抵抗器10
が接続され、電磁石12に貯えられたエネルギーが放電
抵抗器10に放出される。しかしながら、電磁石12の
インダクタンスが大きいため、励磁電流を遮断するだけ
では。
電流の減衰が遅く電磁石作業のサイクルタイムを短かく
できない。このため、励磁用直流電磁接触器5を開路後
直ちに、消磁用直流電磁接触器6を閉路することにより
て、電磁石12に逆電圧を強制的に印加して逆励磁を行
ない、電流め減衰を早めてサイクルタイムを短かくして
いる。このようにして、逆励磁用抵抗器7によシ適当な
電圧にて逆励磁が行なわれ、電磁石12が完全に消磁す
ると、消磁用直流電磁接触器6が開路し、最初の状態に
復帰する。なお、この場合にも放電抵抗器10は短絡さ
れておシ、電磁石12のエネルギー放出回路を構成して
いる。
電磁石で吸着する鋼材の寸法や形状等によっては、電磁
石の励磁の強さを調整する必要があるが。
この場合には電磁接触器9を開路すれば、抵抗器8が電
磁石12と直列に挿入され、抵抗器8によりて降圧され
た電圧が電磁石12に印加される。
この抵抗器8の抵抗値を変化させることによって。
励磁の強さを調整することができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述の従来の電磁石制御装置は1次のような問題点があ
る。
(1)  直流電磁石接触器5および6は、インダクタ
ンスの非常に大きな誘導負荷である電磁石の励磁電流を
直接開閉制御するため2通常の直流電磁接触器(主に直
流モータ用)では遮断性能が充分でない。このため、遮
断性能の良い特殊直流電磁接触器を用いなければならな
い。しかしながら、この特殊直流電磁接触器においても
接点の損耗が早く寿命が短かいだけでなく、保守も容易
でない。
(2)直流出力側で直接励磁電流を開閉するため。
直流電磁接触器5および6の開路時に、誘導負荷である
電磁石コイルに貯えられたエネルギーの放出回路として
放電抵抗10および放電用電磁接触器11が必要である
(3)電磁石12を消磁するための逆励磁の強さの調整
は、逆励磁用抵抗器7の抵抗値を変えることによシ達成
できるが、逆励磁用抵抗器の抵抗値を変える方法として
は、抵抗器を取シ替える。
あるいは抵抗器を複数構成としてそれらの組合た。電磁
石12の励磁の強さを調整するだめの励磁用抵抗器8は
、主回路に挿入されるため。
大きな容量のものが必要である。これらの問題点を解決
するため1例えば特公昭54−30815号公報に示さ
れているように、正逆一対のブリッジサイリスタ整流回
路で構成され、正側整流回路で電磁石の励磁の強さを調
整し、逆側整流回路で逆励磁の強さを調整する制御装置
が提案されているが、二組のブリッジサイリスタ整流回
路が必要であり、またこれら二つの整流回路間の直流短
絡を保護する保護回路が必要である等の欠点がある。
(4)ダイオード整流回路4の出力電圧は、変圧器3の
二次電圧によりて一義的に決まるので、交流電源lの電
圧変動□によってダイオード整流回路4の出力電圧が変
動する。これにより、電磁石12の励磁電流が変動し、
安定した励磁の強さは得られない。
したがりて本発明の目的は、特殊直流電磁接触器を必ず
しも必要としない電磁石制御装置を得ることである。
本発明の他の目的は、電磁石コイルに貯えられたエネル
ギーの放出回路を必要としない電磁石制御装置を得るこ
とである。
本発明の更に他の目的は、励磁の強さや逆励磁の強さを
簡単に調整できる電磁石制御装置を得ることである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明によれば、ブリッジサイリスタ整流回路と、この
整流回路と電磁石との間に設けられた励磁用および消磁
用電磁接触器と、サイリスタ整流回路の制御角を制御す
る点弧制御手段とを有し。
点弧制御手段により、前記電磁石の励磁および消磁の調
整ならびに電磁石エネルギーの電源回生を制御するよう
にした電磁石制御装置が得られる。
〔実施例〕
次に1本発明の一実施例を示した図面を参照して1本発
明をよシ詳細に説明する。
第1図を参照すると2本発明の一実施例は、交流電源1
と、交流電源開閉器2と、変圧器3と。
ブリッジサイリスタ整流回路13と1通電容量のみを有
する交流電磁接触器14および15と、電流検出器16
と、零電流検出器17と、電流指令回路18と比較回路
19と、サイリスタ整流回路13用点弧回路20と、電
磁石12と、装置全体を制御する制御回路(図示せず)
とを有している。
点弧回路20からの制御によって、ブリッジサイリスタ
整流回路13の制御角を変えて任意の電圧が得られると
ともに、制御角の選択により、誘導負荷である電磁石コ
イルに貯えられたエネルギーを電源回生して電磁石電流
を速かに減衰させることができる。
零電流検出器17は、電流検出器16の検出信号を入力
して、電流が零であるか否を判別し、その出力信号(零
電流信号応答リレーRr)は交流電磁接触器14および
15の開閉用インタロック信号として用いられる。電流
指令回路18は、励磁指令および消磁指令毎に、電流指
令値を出力する。
具体的には、電流指令値は、制御器等のノ・ンドル操作
に連動して与えられる。比較回路19は、電流指令回路
18の指令値と電流検出器16の出力とを比較し、それ
らの差を誤差信号として点弧回路20に出力する。点弧
回路20は、比較回路19からの誤差信号に応じて誤差
信号が零になるように、す々わち電磁石電流が指令値に
等しくなるように、制御角を制御しサイリスタ整流回路
13に点弧信号を与える。
次に本実施例における電磁石12に加わる電圧および電
流のタイムチャートを示す第2図を参照して1本実施例
の動作を説明する。
(1)電磁石を励磁する場合(励磁動作−第2図期間A
)。
オペレータが励磁指令を制御回路に与えると。
制御回路交流電源開閉器2を閉路する。これにより、交
流電源1の電圧は、変圧器3により所定の電圧に変換さ
れ、ブリッジサイリスタ整流回路13に与えられる。サ
イリスタ整流回路13は。
点弧回路20からの点弧信号に応じた制御角で導通し、
交流電圧を制御角に応じて直流電圧に変換する。交流電
源開閉器2の閉路操作と同時に、制御回路は励磁用操作
スイッチC8,も閉路し、励磁また。励磁用交流電磁接
触器14の補助接点14aが閉路して、電流指令回路1
8からの励磁電流指令値が比較回路20に与えられる。
電磁石電流は電流検出器16で検出され、その検出値は
比較回路19に入力される。比較回路19は、検出値と
指令値とを比較し、それらの差を誤差信号として点弧回
路20に出力する。点弧回路20は、この誤差信号に応
じて、誤差信号が零になるように制御角を制御し、サイ
リスタ整流回路13に点弧信号として与える。サイリス
タ整流回路13は、この点弧信号に応じた直流電圧を出
力する。
このようにして、電磁石電流が常に指令値だ等しくなる
ように制御される。したがって、指令値が変動しなけれ
ば、交流電源の変動あるいは電磁石の温度上昇による内
部抵抗の変化に影響されることなく、指令の電流が流れ
、安定した励磁の強さが得られる。なお、指令値は一般
に安定化電源から与えられるため、交流電源の変動等に
影響されることなく常に安定している。
電流検出器16の検出値は零電流検出器17にも入力さ
れる。零電流検出器17は、検出電流値が零であるか否
かを判別し、零である場合には。
内部に設けられたリレーRrが動作してその接点が開路
し、零でない場合にはリレーR7は動作せずその接点は
閉路したままである。リレーR4の接点は。
励磁用交流電磁接触器14のコイル14′の回路に。
励磁用操作スイッチC81と並列に挿入されているので
、電磁石電流が零でない場合には、励磁用操作スイッチ
C81を開路しても、励磁用交流電磁接触器14のコイ
ル14′はリレーR,の接点で保持され、その主接点1
4が開路することがない。すなわち、電磁石に電流が流
れている間は、主接点14は開路されることがない。こ
のため、遮断性能の全く要らない通電容量のみ有する電
磁接触器すなわち、市販の交流電磁接触器の運用が可能
である。
(2)電磁石を消磁する場合(消磁動作)。
電磁石を消磁する場合には、制御回路からの制御によシ
励磁用操作スイッチC8lを開路するとともに、制御回
路から点弧回路20に対し回生指令が与えられる。点弧
回路20は、この回生指令を受けると直ちに、制御角を
回生動作域(90°以上2実用的には150’ )にず
らす。これにより、サイリスタ整流回路13は、誘導負
荷である電磁石コイルに貯えられたエネルギーを電源側
に還る電源回生動作を行ない、電磁石電流を速かに零ま
で減衰させる(第2図期間B)。
電磁石電流が零になると、零電流検出器17内のりレー
Rrが動作し、その接点が開路して励磁用交流電磁接触
器14のコイル14′の保持を解除し。
その主接点]4および補助接点14aが開路する。
制御回路の制御により、その後適当な切替時限を持って
(第2図期間C)、消磁用操作スイッチC82が閉路さ
れると、消磁用交流電磁接触器15のコイル15′が励
磁され、その主接点15が閉路して電磁石12に逆励磁
電流が流れる。同時に。
消磁用交流電磁接触器15の補助接点15aが閉路して
、電流指令回路18の指令値を消磁指令値に切替える。
電磁石電流が電流検出器16で検出され、励磁動作の場
合と同様に、電磁石電流が指令値に等しくなるように制
御される。しかし、消磁動作は電磁石の残留磁気を打消
す目的で行なわれるため。
逆励磁電流が指令値に達し残留磁気が打消されると、制
御回路から点弧回路20に対して回生指令が与えられる
。これにより、上述の場合と同様に。
電磁石コイルに貯えられたエネルギーを電源側に還す電
源回生動作が行なわれ、速かに電磁石電流を零まで減衰
させる(第2図期間B)。
電磁石電流が零になると、零電流検出器17の動作によ
り、消磁用交流電磁接触器゛15のコイル15’の保持
が解除され、制御回路からの制御によシ消磁用操作スイ
ッチC82が開路されると、その主接点15が開路する
以上の動作が励磁→消磁の一サイクル動作である。上の
説明からも明らかなとおシ、誘導負荷である電磁石コイ
ルて貯えられたエネルギーを電源回生し、更に電磁石電
流が零のときのみ励磁用・消磁用交流電磁接触器を開閉
するようにしたことにより、電磁石に貯えられたエネル
ギーの放出回路が不要である。また、電磁石の励磁の強
さおよび消磁のだめの逆励磁の強さの調整は、電流指令
回路18の指令値を調整することにより、任意にしかも
容易に達成できることは明らかである。
更に、電磁石電流の電源回生動作での減衰時間(第2図
期間B)は、電磁石のインダクタンスの大きさと変圧器
3の二次電圧に依存するため、インダクタンスの大きさ
に応じた適当な変圧器の二次電圧を選定すれば9作業に
適した最適な消磁時間に設定できる。また、変圧器の二
次電圧を高くすれば、励磁電流の立上り時間を早めるい
わゆる速応励磁ができ1作業能率を高めることができる
なお、電磁石の用途によっては、励磁の強さあるいは消
磁のための逆励磁の強さを調整する必要がない場合ある
いは、安定した励磁の強さにことさら制御する必要がな
い場合もあるが、これらの場合には、電流指令回路18
における指令値を固定とすればよい。
〔発明の効果〕
本発明によれば、電磁石の励磁、消磁用電磁接触器とし
て、市販の交流電磁接触器も使用でき。
制御装置が安価になる。更に1通電中に接触器が開閉す
ることがないため、電磁接触器における接点の摩耗がな
く、従って、寿命が長く且つメンテナンスも容易な制御
装置が得られる。また、電磁石コイルに貯えられたエネ
ルギーの放出回路として放電抵抗及び放電抵抗接続用電
磁接触器が不要であるため1回路構成が簡単で而も経済
的な制御装置を得ることができる。更に、交流電源の電
圧変動、電磁石の温度上昇にする内部抵抗の変化に影響
されることなく、安定な励磁の強さが達成できる。本発
明て係る制御装置は電磁石の励磁の強さ、消磁のための
逆励磁の強さが調整可能であシ。
最適消磁あるいは速応励磁等に容易に対応できるという
利点を備えている。したがって2本発明では汎用性の高
い制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は第1
図に示した実施例において電磁石だ加わる電圧および電
流のタイムチャート、第3図は従来の電磁石制御装置の
ブロック図である。 図ておいて、1・・・交流電源、2・・・交流電源開閉
器、3・・・変圧器、4・−・ダイオード整流回路、5
゜6・・・直流電磁接触器、7.8・・・抵抗器、9・
・・電磁接触器、10・・・抵抗器、11・・・電磁接
触器、12・・・電磁石、13・・・サイリスタ整流回
路、14.15・・・交流電磁接触器、16・・・電流
検出器、17・・・零電流検出器、18・・・電流指令
回路、19・・・比較回路、20・・・点弧回路。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)交流を直流に変換するブリッジサイリスタ整流回
    路と、前記整流回路と電磁石との間に設けられた励磁用
    および消磁用電磁接触器と、前記サイリスタ整流回路の
    制御角を制御する点弧制御手段とを有し、前記点弧制御
    手段により、前記電磁石の励磁および消磁の調整ならび
    に電磁石エネルギーの電源回生を制御するようにしたこ
    とを特徴とする電磁石制御装置。
  2. (2)前記電磁石を流れる電流が零になったとき、前記
    励磁と消磁とを切り替えることを特徴とする特許請求の
    範囲第(1)項記載の電磁石制御装置。
  3. (3)前記点弧制御手段が、前記電磁石を流れる電流を
    検出する電流検出器と、検出電流と指令電流とを比較す
    る比較回路とを有し、前記比較回路の出力によって前記
    サイリスタ整流回路の制御角を制御することを特徴とす
    る特許請求の範囲第(1)項記載の電磁石制御装置。
  4. (4)前記電磁接触器が、交流電磁接触器であることを
    特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の電磁石制御
    装置。
JP4735985A 1985-03-12 1985-03-12 電磁石制御装置 Granted JPS61207004A (ja)

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JP4735985A JPS61207004A (ja) 1985-03-12 1985-03-12 電磁石制御装置

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JPH0447965B2 JPH0447965B2 (ja) 1992-08-05

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01118970U (ja) * 1988-02-05 1989-08-11
JPH0624881U (ja) * 1992-07-14 1994-04-05 保 藤田 小物部品吸着移送用電磁石
JP2017019608A (ja) * 2015-07-09 2017-01-26 コベルコ建機株式会社 作業機械のエンジン制御装置

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JP2017019608A (ja) * 2015-07-09 2017-01-26 コベルコ建機株式会社 作業機械のエンジン制御装置

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